AT515970B1

AT515970B1 - Method and device for casting at least one component

Info

Publication number: AT515970B1
Application number: ATA50465/2014A
Authority: AT
Inventors: Christian Platzer Bsc
Original assignee: Ltc Gmbh
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2018-11-15
Also published as: EP3164236B1; AT515970A1; WO2016000007A1; EP3164236A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen zumindest eines Bauteils, wobei fließfähiges metallisches Material (1), insbesondere Magnesium oder eine Magnesiumlegierung im thixotropen Zustand, zur Bildung des zumindest einen Bauteils über zumindest eine Düse (2) unter Druck in eine Kavität einer mehrteiligen Form eingespritzt wird, wonach das Bauteil in der Form erstarren gelassen wird, wobei sich in der Düse (2) ein insbesondere fester Pfropfen (3) bildet, worauf die Form geöffnet und das zumindest eine Bauteil entnommen wird, wonach die Form geschlossen und das nächste Bauteil erstellt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Düse (2) bei geöffneter Form beheizt wird, um den in der Düse (2) gebildeten Pfropfen (3) vor dem Erstellen des nächsten Bauteils zumindest zu erweichen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens ausgelegte Vorrichtung.The invention relates to a method for casting at least one component, wherein flowable metallic material (1), in particular magnesium or a magnesium alloy in the thixotropic state, injected under pressure into a cavity of a multi-part mold to form the at least one component via at least one nozzle (2) is, after which the component is allowed to solidify in the mold, wherein in the nozzle (2) forms a particular solid plug (3), whereupon the mold is opened and the at least one component is removed, after which closed the mold and the next component becomes. According to the invention, it is provided that the nozzle (2) is heated when the mold is open in order to at least soften the plug (3) formed in the nozzle (2) before the next component is produced. Furthermore, the invention relates to a device designed for carrying out the method.

Description

Beschreibungdescription

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM GIEßEN ZUMINDEST EINES BAUTEILSMETHOD AND DEVICE FOR GASING AT LEAST ONE COMPONENT

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen zumindest eines Bauteils, wobei fließfähiges Material, insbesondere Magnesium oder eine Magnesiumlegierung im thixotropen Zustand, zur Bildung des zumindest einen Bauteils über zumindest eine Düse unter Druck in eine Kavität einer mehrteiligen Form eingespritzt wird, wonach das Bauteil in der Form erstarren gelassen wird, wobei sich in der Düse ein insbesondere fester Pfropfen bildet, worauf die Form geöffnet und das zumindest eine Bauteil entnommen wird, wonach die Form geschlossen und das nächste Bauteil erstellt wird.The invention relates to a method for casting at least one component, wherein flowable material, in particular magnesium or a magnesium alloy in the thixotropic state, is injected to form the at least one component via at least one nozzle under pressure in a cavity of a multi-part mold, after which Component is solidified in the mold, wherein in the nozzle forms a particular solid plug, after which the mold is opened and the at least one component is removed, after which the mold is closed and the next component is created.

[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Gießen zumindest eines metallischen Bauteils mit einer Fördereinrichtung für Material im fließfähigen Zustand, insbesondere Magnesium oder eine Magnesiumlegierung im thixotropen Zustand, und zumindest einer Düse mit einer Heizeinrichtung sowie einer mehrteiligen Form, welche zumindest eine Kavität für das zu erstellende Bauteil aufweist, wobei das Material zur Bildung des zumindest einen Bauteils über die Fördereinrichtung und die stromabwärts nachgeordnete zumindest eine Düse in die zumindest eine Kavität der Form einspritzbar und die Form zur Entnahme des zumindest einen Bauteils nach Erstarrung desselben öffenbar ist, um nach Erstellen des Bauteils und Schließen der Form einen neuen Erstellungszyklus zu beginnen.Furthermore, the invention relates to a device for casting at least one metallic component with a conveyor for material in the flowable state, in particular magnesium or a magnesium alloy in the thixotropic state, and at least one nozzle with a heater and a multi-part mold, which at least one cavity for the component to be created, wherein the material for forming the at least one component via the conveyor and the downstream downstream at least one nozzle in the at least one cavity of the mold can be injected and the mold for removing the at least one component after solidification of the same is openable after creating the part and closing the shape to start a new build cycle.

[0003] In der Automobilbranche sowie in der Luft- und Raumfahrt ist ein anhaltender Trend zu hoch belastbaren, gleichzeitig aber möglichst leichtgewichtigen Bauteilen gegeben. Neben Verbundwerkstoffen wird hier besonders auch auf Magnesium und Magnesiumbasislegierungen gesetzt, da Magnesium und entsprechende Legierungen neben für viele Bereiche ausreichenden mechanischen Kennwerten den Vorteil einer geringen Dichte und damit ein geringes Gewicht von Bauteilen mit sich bringen.In the automotive industry and in the aerospace industry, there is a continuing trend towards components that are highly resilient but, at the same time, as lightweight as possible. In addition to composites, magnesium and magnesium-based alloys are also used in particular, since magnesium and corresponding alloys have the advantage of low density and thus low weight of components in addition to mechanical properties which are sufficient for many areas.

[0004] Magnesium und Magnesiumbasislegierungen können insbesondere mittels Druckgusstechnologie verarbeitet werden. Unter Umständen kann es dabei jedoch zu Problemen kommen, insbesondere wenn Abbrand, Oxidation und/oder Seigerungen von Legierungszusätzen in einem Schmelztiegel auftreten. In solchen Fällen bewährt sich das sogenannte Thixospritzgie-ßen bzw. Thixomolding, das in einem geschlossenen Prozessablauf arbeitet.Magnesium and magnesium-based alloys can be processed in particular by die-casting technology. However, this can lead to problems, in particular if burnup, oxidation and / or segregation of alloying additives occur in a crucible. In such cases, the so-called Thixospritzgie-Shen or Thixomolding works, which works in a closed process.

[0005] Beim Thixomolding wird Magnesium bis auf eine Übergangstemperatur für den Phasenübergang von fest zu flüssig erhitzt und auf dieser Temperatur mit einem Fördermittel zu einer stromabwärts nachgeordneten Düse transportiert. In diesem Zustand liegen feine Kristallite umgeben von Schmelze vor. Für eine entsprechende Ausbildung des zu spritzenden Materials wird bei Magnesiumbasislegierungen zwischen der Soliduslinie und der Liquiduslinie gearbeitet. Das Fördermittel ist in der Regel als Schnecke ausgeführt, die sich im sogenannten Barrel befindet bzw. in diesem gehalten ist. Im Barrel wird das Material durch Vortrieb mit der Schnecke zur Düse transportiert, welche wiederum in einem Teil einer mehrteiligen Form integriert ist. Die mehrteilige Form ist in der Regel zweiteilig ausgebildet, wobei jenes Teil, welches dem die Düse integrierenden Teil gegenüberliegt, eine oder mehrere Kavitäten für das oder die zu erstellenden Bauteile aufweist. Das zweite Teil der Form ist dabei verschiebbar gelagert, sodass die Form zur Entnahme und Fertigung von Bauteilen wiederholt geöffnet und geschlossen werden kann.When thixomolding magnesium is heated to a transition temperature for the phase transition from solid to liquid and transported at this temperature with a conveyor to a downstream downstream nozzle. In this state, there are fine crystallites surrounded by melt. For a corresponding formation of the material to be injected, magnesium-based alloys are used between the solidus line and the liquidus line. The conveyor is usually designed as a screw, which is located in the so-called barrel or held in this. In the barrel, the material is transported by propulsion with the screw to the nozzle, which in turn is integrated in a part of a multi-part mold. The multi-part mold is usually formed in two parts, wherein that part which is opposite to the nozzle-integrating part, one or more cavities for or to be created components. The second part of the mold is slidably mounted, so that the mold for the removal and manufacture of components can be opened and closed repeatedly.

[0006] Das Dokument DE 102 39 817 A1 offenbart ein derartiges Verfahren, wobei mehrere Prozessschritte parallel durchgeführt werden, wodurch eine Zykluszeit reduzierbar ist.The document DE 102 39 817 A1 discloses such a method, wherein a plurality of process steps are performed in parallel, whereby a cycle time can be reduced.

[0007] Bei einem entsprechenden Thixomoldingverfahren wird bei geschlossener Form über das Barrel und die Düse thixotropes Material mit hohem Druck eingespritzt, sodass die Kavitäten vollständig gefüllt werden. Hierbei wird in einem einzelnen Punkt angespritzt, von dem zu füllende Strecken zu den einzelnen Kavitäten führen. Sind die Kavitäten gefüllt, können die Bauteile erstarren gelassen werden. Anschließend wird die Form geöffnet und die Bauteile entnommen, die dann abgetrennt werden können. Ist nur eine Kavität vorhanden bzw. nur ein (größerer) Bauteil zu erstellen, wird analog vorgegangen, wobei die Kavität dann an mehreren Stellen mit dem fließfähigen Material gefüllt wird.In a corresponding Thixomoldingverfahren thixotropic material is injected at a high pressure in the closed mold through the barrel and the nozzle, so that the cavities are completely filled. This is injected in a single point, lead from the lines to be filled to the individual cavities. Once the cavities have been filled, the components can be allowed to solidify. Subsequently, the mold is opened and removed the components, which can then be separated. If only one cavity is present or only one (larger) component to be created, the procedure is analog, wherein the cavity is then filled at several points with the flowable material.

[0008] Während der Erstarrung der Bauteile in den Kavitäten verfestigt sich aufgrund eines Wärmetransportes von der in diesem Stadium auf eine unter das Temperaturniveau der Schmelze temperierten Form sowie des in der Form erstarrenden Materials auch das Material in der Düse, sodass sich in der Regel ein Pfropfen bildet. Diese Pfropfenbildung ist nicht nur erwünscht, sondern auch notwendig, damit beim späteren Öffnen der Form und beim Nachdosieren von Magnesium nicht Magnesium frei im Bereich der Düse bzw. des Angusspunktes austritt, was selbstverständlich nicht gewünscht ist. Beim nächsten Einspritzen, wenn also neues Material in die Form und damit auch die Kavitäten eingespritzt wird, wird der Pfropfen durch entsprechend hohen Druck ausgeschossen. Hierfür ist in der Form im Bereich des Anschusspunktes in vielen Anwendungen eine Vertiefung vorgesehen, welche den Pfropfen aufnimmt und als Pfropfenfänger bezeichnet wird.During the solidification of the components in the cavities solidified due to a heat transfer from the tempered at this stage to a below the temperature level of the melt mold and solidifying in the mold material and the material in the nozzle, so usually a Grafting forms. This grafting is not only desirable, but also necessary so that magnesium does not escape freely in the area of the nozzle or the gate point during subsequent opening of the mold and during the subsequent metering of magnesium, which of course is not desired. At the next injection, so if new material is injected into the mold and thus the cavities, the plug is ejected by correspondingly high pressure. For this purpose, a recess is provided in the form in the region of the point of attachment in many applications, which receives the plug and is referred to as a plug catcher.

[0009] Wenngleich die Ausbildung eines Pfropfens im Laufe eines Zyklus wie erwähnt wünschenswert ist, so gehen damit doch auch Probleme einher. Insbesondere führt der Pfropfen dazu, dass bei Beginn des Anschießens aufgrund des erzeugten Gegendruckes im Barrel enorme Kräfte wirken. Es wird vermutet, dass die durch den Pfropfen verursachten Druckspritzen im Barrel die Lebensdauer desselben signifikant begrenzen.Although the formation of a plug in the course of a cycle is desirable as mentioned, but it also go along with problems. In particular, the grafting causes enormous forces to act at the start of the firing due to the counterpressure generated in the barrel. It is believed that the pressure spikes in the barrel caused by the plug significantly limit its lifetime.

[0010] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine hierfür geeignet ausgelegte Vorrichtung anzugeben, wobei eine Bauteilfertigung unter schonenderen Bedingungen für die Vorrichtung erfolgen kann.This is where the invention begins. The object of the invention is to provide a method of the type mentioned above and a suitable designed for this device, wherein a component manufacturing can be done under gentler conditions for the device.

[0011] Die verfahrensmäßige Aufgabe wird gelöst, wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Düse bei geöffneter Form beheizt wird, um den in der Düse gebildeten Pfropfen vor dem Erstellen des nächsten Bauteils zumindest zu erweichen.The procedural object is achieved when the nozzle is heated in the open mold in a method of the type mentioned in order to soften the plug formed in the nozzle before creating the next component at least.

[0012] Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass der Pfropfen wie im Stand der Technik zwar gebildet wird und damit während einer Öffnung der Form für die gewünschte Dichtheit sorgt, allerdings bereits in diesem Zustand ohne Verlust der Dichtwirkung aktiv erwärmt wird, sodass bei der Erstellung des nächsten Bauteils ein Gegendruck durch den Pfropfen wesentlich geringer ist als bislang.An advantage achieved by the invention is particularly seen in the fact that although the plug is formed as in the prior art and thus ensures the desired tightness during an opening of the mold, but already actively heated in this state without loss of sealing effect is so that when creating the next component, a back pressure by the plug is much lower than before.

[0013] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nach Öffnen der Form eine Heizleistung an der Düse so eingestellt wird, dass der Pfropfen ohne Eintritt von Material in die Kavität erweicht. Nach Schließen der Form kann dann die Heizleistung an der Düse gesteigert werden. In diesem Zustand kann insbesondere der Pfropfen voll aufgeschmolzen werden, weil allfälliges Material ohnedies nur in die geschlossene Form und damit die Kavitäten eintreten kann. Zweckmäßig kann es des Weiteren sein, dass eine Heizleistung an der Düse verringert wird, wenn das Bauteil erstarren gelassen wird, sodass eine Temperatur für eine Pfropfenbildung in der Düse unterschritten wird. Insgesamt lässt es sich somit durch eine kontrollierte Temperaturführung an bzw. in der Düse eine optimale Situation in Bezug auf eine Pfropfenbildung einerseits und eine Propfenauflösung andererseits erreichen, ohne dass irgendwelche Einschränkungen in Bezug auf eine Qualität oder eine Zyklusdauer hinzunehmen wären. Vielmehr kann ein Heiz- und gegebenenfalls Kühlprogramm gezielt und variabel auf die einzelnen Schritte eines Erstellungszyklus umfassend Einspritzen, Öffnen der Form und Bauteilentnahme, Formreinigung und Trennmittelauftrag sowie Schließen der Form für ein neuerliches Einspritzen abgestimmt werden.In particular, it can be provided that after opening the mold, a heating power is adjusted at the nozzle so that the plug softens without the entry of material into the cavity. After closing the mold, the heat output at the nozzle can then be increased. In this state, in particular, the plug can be fully melted, because any material can occur in any case only in the closed mold and thus the cavities. It may also be expedient that a heating power at the nozzle is reduced when the component is allowed to solidify, so that a temperature for plug formation in the nozzle is not reached. Overall, therefore, a controlled temperature control on or in the nozzle makes it possible to achieve an optimal situation with regard to plug formation on the one hand and plug release on the other without any restrictions in terms of quality or cycle duration. Rather, a heating and, where appropriate, cooling program can be tailored specifically and variably to the individual steps of a production cycle comprising injection, opening of the mold and component removal, mold cleaning and release agent application and closing the mold for a new injection.

[0014] Das weitere Ziel wird erreicht, wenn bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Steuerung für die Heizeinrichtung vorgesehen ist, welche eine Temperatur an bzw. in der Düse in Abhängigkeit vom Status des Erstellungszyklus variabel steuert. Durch eine entsprechende vorrichtungsmäßige Auslegung lässt sich die Temperatur an bzw. in der Düse so steuern, dass entsprechend den vorstehenden Ausführungen während eines Erstellungszyklus stets optimale Bedingungen für eine Pfropfenbildung vor Öffnen der Form und eine Pfropfenerweichung und/oder Pfropfenauflösung vor dem nächsten Einspritzen von Material ergeben.The further object is achieved if in a device of the type mentioned a control for the heater is provided, which controls a temperature at or in the nozzle in dependence on the status of the creation cycle variable. By appropriate device design, the temperature at or in the nozzle can be controlled so that optimal conditions for plug formation prior to opening the mold and plug softening and / or plug dissolution prior to the next injection of material, as described above, result during a build cycle ,

[0015] Grundsätzlich können beliebige Heizelemente eingesetzt werden, die sich entsprechend steuern lassen. Allerdings ist es bevorzugt, dass die Heizeinrichtung eine Widerstandsheizung ist, da sich eine induktive Beheizung der zumindest einen Düse, die letztlich integraler Bestandteil eines Teils einer Form ist, einschließlich der erforderlichen Regelung schwierig umsetzen lässt. Mit einer Widerstandsheizung hingegen ist dies auf relativ einfache Weise möglich. Die Heizeinrichtung kann dabei mehrere voneinander getrennt steuerbare Widerstandsheizelemente umfassen.In principle, any heating elements can be used, which can be controlled accordingly. However, it is preferred that the heating means is a resistance heater, since inductive heating of the at least one nozzle, which is ultimately an integral part of a part of a mold, including the necessary control, is difficult to implement. With a resistance heater, however, this is possible in a relatively simple manner. The heating device may comprise a plurality of separately controllable resistance heating elements.

[0016] Die Düse ist bevorzugt aus einem Stahl gebildet, insbesondere einem Warmarbeitsstahl.The nozzle is preferably formed from a steel, in particular a hot-work tool steel.

[0017] Dadurch lässt sich die Temperatur in der Düse, auf die es wesentlich ankommt, besonders exakt steuern. Hierfür kann die Heizeinrichtung an der zumindest einen Düse angelötet sein, um eine effiziente Wärmeübertragung sicherzustellen.As a result, the temperature in the nozzle, to which it depends significantly, control very precisely. For this purpose, the heater may be soldered to the at least one nozzle to ensure efficient heat transfer.

[0018] Besonders bewährt hat es sich auch, wiederum für eine gute Wärmeübertragung und damit rasche Temperatureinstellung an bzw. in der Düse, wenn die Heizeinrichtung in außenseitigen Vertiefungen der zumindest einen Düse angeordnet ist. Dabei kann die Heizeinrichtung spiralförmig um die zumindest eine Düse verlaufen.It has also proven itself, in turn, for a good heat transfer and thus rapid temperature setting on or in the nozzle when the heater is arranged in the outside recesses of at least one nozzle. In this case, the heating device can run in a spiral around the at least one nozzle.

[0019] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen: [0020] Fig. 1 eine Thixomoldingvorrichtung; [0021] Fig. 2 Abläufe während eines Erstellungszyklus; [0022] Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorgänge in einer Düse während eines Erstellungszyklus gemäß Fig. 2; [0023] Fig. 4 eine Düse.Further features, advantages and effects will become apparent from the embodiment illustrated below. In the drawings, to which reference is made, Fig. 1 shows a thixomolding device; FIG. 2 shows sequences during a creation cycle; FIG. Fig. 3 is a schematic representation of the processes in a nozzle during a build cycle of Fig. 2; 4 shows a nozzle.

[0024] In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 5 dargestellt, die für ein Thixomolding von Bauteilen aus Magnesium oder eine Magnesiumlegierung ausgelegt ist. Die Vorrichtung 5 umfasst einen Behälter 6, in dem das zu verarbeitende Material 1 in Granulatform vorrätig gehalten ist. Über ein Förderelement wie einen Saugförderer wird Material 1 aus dem Behälter 6 in einen Einfüllstutzen 7 gefördert. Über den Einfüllstutzen 7 gelangt das Material 1 in ein Barrel 8, das mit einer Schnecke mit entsprechendem Antrieb versehen ist. Das Barrel 8 wird durch eine Heizung auf einer geeigneten Temperatur gehalten, sodass das Material 1 einen thixotropen Zustand annimmt bzw. in diesem Zustand zu einer stromabwärts nachgeordneten Düse 2 transportiert wird. Die Düse 2 ist in einem ersten Teil 9 einer Form integriert. Ein zweiter Teil 10 der Form liegt dem ersten Teil 9 der Form gegenüber und ist horizontal verschiebbar, sodass die Form geöffnet werden kann, beispielsweise um mittels eines Roboterarmes 11 erstellte Bauteile zu entnehmen.In Fig. 1, a device 5 is shown, which is designed for a thixomolding of components made of magnesium or a magnesium alloy. The device 5 comprises a container 6, in which the material to be processed 1 is kept in stock in granular form. Via a conveying element, such as a suction conveyor, material 1 is conveyed out of the container 6 into a filler neck 7. About the filler neck 7, the material 1 enters a barrel 8, which is provided with a screw with a corresponding drive. The barrel 8 is held at a suitable temperature by a heater, so that the material 1 assumes a thixotropic state or is transported in this state to a downstream downstream nozzle 2. The nozzle 2 is integrated in a first part 9 of a mold. A second part 10 of the mold is opposite the first part 9 of the mold and is horizontally displaceable, so that the mold can be opened, for example, to remove components produced by means of a robot arm 11.

[0025] Bei der Erstellung eines Bauteils wird gemäß dem Schema nach Fig. 2 vorgegangen. Bei geschlossener Form wird über das Barrel 8 in die nachgeordnete Düse 2 das Material in eine oder mehrere Kavitäten eingespritzt, die im zweiten Teil 10 der Form vorliegen. Sind die Kavitäten vollständig gefüllt, wird das Bauteil gekühlt. Danach wird die Form geöffnet, das Bauteil entnommen und die Form innerhalb weniger Sekunden gereinigt sowie mit einem Trennmittel beaufschlagt, sodass sich ein oder mehrere im nächsten Zyklus erstellte Bauteile leicht entnehmen lassen. Anschließend wird die Form geschlossen, womit der Zyklus beendet ist. Der nächste Zyklus beginnt wiederum mit dem Einspritzen von Material. Ein Zyklus, wie in Fig. 2 dargestellt, ist bei Thixomoldingverfahren üblich.In the preparation of a component is proceeded according to the scheme of FIG. 2. When the mold is closed, the material is injected via the barrel 8 into the downstream nozzle 2 into one or more cavities which are present in the second part 10 of the mold. When the cavities are completely filled, the component is cooled. Thereafter, the mold is opened, the component removed and the mold cleaned within a few seconds and applied with a release agent, so that one or more created in the next cycle components can be easily removed. Subsequently, the mold is closed, whereby the cycle is completed. The next cycle begins again with the injection of material. A cycle as shown in Figure 2 is common in thixomolding processes.

[0026] Erfindungsgemäß wird die Düse 2 der Vorrichtung 5 einem Temperaturprogramm unterworfen, das ohne Verlängerung der Zykluszeit zu niedrigeren Druckspitzen im Barrel 8 führt und damit dessen Standzeit signifikant erhöht. Die variable Temperaturführung an bzw. in der Düse 2 ist in Fig. 3 für einen Erstellungszyklus dargestellt. Beim Einspritzen in die geschlossene Form wird die Düse 2 mit maximaler Heizleistung beaufschlagt, damit das Material 1 frei durch die Düse 2 fließen kann. Dies entspricht dem Zustand A. Sobald die eine oder mehrere Kavitäten gefüllt sind und das Bauteil gekühlt wird, kann in einem ersten Abschnitt der Düse 2, welcher einem Angusspunkt näher liegt, die Heizleistung verringert werden, wie dies durch eine geänderte Schraffur in der Heizeinrichtung 4 dargestellt ist. Dies entspricht dem Zustand B. Es kommt in der Düse 2 dann zur Bildung eines Pfropfens 3 in jenem Bereich, der am Beginn der Düse 2 liegt. Für die Pfropfenbildung ist eine Kühlung gegebenenfalls zweckmäßig, muss aber nicht unbedingt realisiert sein. Da die Form zur Erstarrung des oder der Bauteile gekühlt wird und Magnesium eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, kann sich der Pfropfen 3 grundsätzlich auch bei weiterer, allerdings allenfalls abgesenkter Beheizung der Düse 2 bilden. Bei geöffneter Form und Entnahme des Bauteils bricht der Pfropfen 3 im Bereich der Düse 2 ab, bleibt jedoch im Wesentlichen erhalten. Dies entspricht dem Zustand C. Die Form ist jetzt zwar noch offen, aber die Heizeinrichtung 4 kann bereits mit höherer Leistung operieren, um den Pfropfen 3 aufzuweichen. Dies entspricht dem Zustand D. Sobald die Form wieder geschlossen ist, kann mit der Heizeinrichtung 4 mit voller Leistung gefahren werden, sodass der Pfropfen 3 idealerweise ganz aufschmilzt. Dies entspricht dem Zustand E. Dadurch ergibt sich, dass beim nächsten Zyklus bzw. Einspritzen die Düse 2 vollkommen frei ist, sodass Druckspitzen im Barrel 8 eliminiert oder zumindest verringert werden. Die gezielte Erweichung und anschließende Aufschmelzung des Pfropfens 3 kann innerhalb der üblichen Zeit für einen Erstellungszyklus von weniger als 40 Sekunden durchgeführt werden.According to the invention, the nozzle 2 of the device 5 is subjected to a temperature program that leads to lower pressure peaks in the barrel 8 without lengthening the cycle time and thus significantly increases its service life. The variable temperature control on or in the nozzle 2 is shown in Fig. 3 for a creation cycle. When injecting into the closed mold, the nozzle 2 is subjected to maximum heating power so that the material 1 can flow freely through the nozzle 2. This corresponds to the state A. Once the one or more cavities are filled and the component is cooled, in a first section of the nozzle 2, which is closer to a gate point, the heating power can be reduced, as by a changed hatching in the heater. 4 is shown. This corresponds to the state B. It then comes in the nozzle 2 to form a plug 3 in that region, which is located at the beginning of the nozzle 2. For the plug formation, cooling may be expedient, but does not necessarily have to be realized. Since the mold is cooled to solidify the component (s) and magnesium has good thermal conductivity, the plug 3 can in principle also be formed when the nozzle 2 is heated further but at the most. When the mold is open and the component is removed, the plug 3 breaks off in the region of the nozzle 2, but remains substantially intact. This corresponds to state C. The mold is still open now, but the heater 4 can already operate at higher power to soften the plug 3. This corresponds to the state D. Once the mold is closed again, can be driven with the heater 4 at full power, so that the plug 3 ideally completely melts. This corresponds to state E. As a result, in the next cycle or injection, the nozzle 2 is completely free, so that pressure peaks in the barrel 8 are eliminated or at least reduced. The targeted softening and subsequent melting of the plug 3 can be carried out within the usual time for a creation cycle of less than 40 seconds.

[0027] In Fig. 4 ist schließlich ein Aufbau einer Düse 2 samt Heizeinrichtung 4 dargestellt, die für diese Zwecke besonders geeignet ist. Die Heizeinrichtung 4 ist als Widerstandsheizung ausgebildet, wobei sich die Heizeinrichtung 4 spiralförmig um die Düse 2 erstreckt und in außenseitigen Vertiefungen der Düse 2 angelötet ist. Die Düse 2 selbst besteht in der Regel aus einem Stahl, insbesondere einem Warmarbeitsstahl. Durch die innige Verbindung der Heizeinrichtung 4 mit der Düse 2 lässt sich ein rascher Wärmeübergang erreichen, was die Einhaltung der Zeiten üblicher Einspritzvorgänge ermöglicht. Darüber hinaus kann die Heizeinrichtung 4 mit der Düse 2 relativ einfach in den ersten Teil 9 der Form integriert werden.In Fig. 4, finally, a structure of a nozzle 2 together with heater 4 is shown, which is particularly suitable for this purpose. The heater 4 is formed as a resistance heater, wherein the heater 4 extends spirally around the nozzle 2 and is soldered in the outside recesses of the nozzle 2. The nozzle 2 itself is usually made of a steel, in particular a hot-work tool steel. The intimate connection of the heating device 4 with the nozzle 2, a rapid heat transfer can be achieved, which allows compliance with the times of conventional injection operations. In addition, the heater 4 with the nozzle 2 can be relatively easily integrated into the first part 9 of the mold.

Claims

claims

1. A method for casting at least one component, wherein flowable metallic material (1), in particular magnesium or a magnesium alloy in the thixotropic state, is injected under pressure into a cavity of a multi-part mold to form the at least one component via at least one nozzle (2), after which the component is allowed to solidify in the mold, wherein in the nozzle (2) forms a particular solid plug (3), whereupon the mold is opened and the at least one component is removed, after which the mold is closed and the next component is created, characterized in that the nozzle (2) is heated when the mold is open in order to at least soften the plug (3) formed in the nozzle (2) before the next component is produced.

2. The method according to claim 1, characterized in that after opening the mold, a heating power at the nozzle (2) is adjusted so that the plug (3) softens without entry of material (1) into the cavity.

3. The method according to claim 2, characterized in that after closing the mold, the heating power at the nozzle (2) is increased.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a heating power at the nozzle (2) is reduced when the component is allowed to solidify, so that a temperature for a plug formation in the nozzle (2) is exceeded.

5. Device (5) for casting at least one metallic component, in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 4, with a conveyor for material (1) in the flowable state, in particular magnesium or a magnesium alloy in the thixotropic state, and at least one Nozzle (2) with a heating device (4) and a multi-part mold, which has at least one cavity for the component to be created, wherein the material (1) for forming the at least one component via the conveyor and the downstream downstream at least one nozzle (2 ) in the at least one cavity of the mold can be injected and the mold for removing the at least one component after solidification of the same is opened to start after creating the component and closing the mold a new generation cycle, characterized in that a control for the heating device (4 ), which is a temperature at or in the nozzle (2) variably controls depending on the status of the build cycle.

6. Device (5) according to claim 5, characterized in that the heating device (4) is a resistance heater.

7. Device (5) according to claim 5 or 6, characterized in that the nozzle (2) made of a steel, in particular a hot-work steel, is formed.

8. Device (5) according to claim 7, characterized in that the heating device (4) is soldered to the at least one nozzle (2).

9. Device (5) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the heating device (4) is arranged in outer recesses of the at least one nozzle (2).

10. Device (5) according to claim 9, characterized in that the heating device (4) spirally around the at least one nozzle (2). 4 sheets of drawings